Identificata per la prima volta la risonanza atmosferica terrestre

 

L’intera atmosfera terrestre vibra come una campana gigante, con varie onde risonanti su larga scala che viaggiano in entrambe le direzioni intorno al globo.

 

Questa è la conclusione degli scienziati in Giappone e negli Stati Uniti, che hanno confermato un’ipotesi di quasi due secoli sulla risonanza atmosferica. La loro ricerca dovrebbe contribuire a migliorare sia le previsioni meteorologiche sia le previsioni climatiche a lungo termine.

I fondamenti della risonanza atmosferica furono esposti per la prima volta nei primi anni del 1800 dallo studioso e matematico francese Pierre-Simon Laplace. “Laplace ha mostrato che tra tutte le complicazioni della dinamica atmosferica ci dovrebbero essere una serie di movimenti delle onde con contenuto energetico intrappolato e che poi si propagano esclusivamente in orizzontale,” spiega lo scienziato atmosferico Kevin Hamilton dell’Università delle Hawaii. Laplace predisse “che le proprietà orizzontali di queste onde dovrebbero essere le stesse di un oceano uniformemente profondo che copre l’intera terra con una certa ‘profondità equivalente'”. La natura di questa struttura orizzontale è governata dall’equazione delle maree di Laplace.

I ricercatori sono stati in grado di identificare facilmente le onde associate alla rotazione della Terra – maree termiche atmosferiche – previste anche come risultato del lavoro iniziale di Laplace. Tuttavia, nonostante il notevole lavoro, finora la loro presenza era rimasta inosservata.

Nel loro nuovo studio, tuttavia, Hamilton e il collega Takatoshi Sakazaki – un fisico dell’Università giapponese di Kyoto – hanno utilizzato i dati di rianalisi del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio raggio per esaminare la pressione atmosferica in tutto il mondo su base oraria dal 1979 al 2016. Il team ha scoperto che la propagazione di queste onde si traduce in un modello in stile scacchiera di alta e bassa pressione che circonda il globo.

“Per queste modalità d’onda in rapido movimento, le frequenze osservate e i modelli teorici corrispondono molto bene – dice Sakazaki -. È emozionante vedere la visione di Laplace e di altri pionieri della fisica completamente convalidati dopo due secoli.”

“Quindi, l’atmosfera sta davvero suonando come una campana – concorda Hamilton -. Questo risolve finalmente una questione di lunga data della scienza atmosferica, ma apre anche una nuova via di ricerca per comprendere sia i processi che eccitano le onde sia quelli che agiscono per smorzare le onde”.

I ricercatori stanno ora cercando di effettuare confronti tra i loro risultati e i risultati dei modelli climatici globali.